常压蒸汽发生方法及常压蒸汽伺服机组与流程

本发明涉及蒸气发生技术领域，尤其涉及一种常压蒸汽发生方法及常压蒸汽伺服机组。

背景技术：

现有产生蒸汽设备很多，如燃煤、燃油、燃气蒸汽锅炉、纯电加热蒸汽锅炉等等。这些蒸汽锅炉，多是采用直接与水进行热交换，效率低，能耗高，采用单一能源温度提升慢等。燃油、气、煤的蒸汽锅炉对环境有直接污染，现在使用越来越受到限制。纯电加热蒸汽锅炉，效率低，耗电量高，需要较大容量的变压器与之相匹配，用户增容困难，并且电网负荷较大，用户使用成本增加，同时属压力容器，存在安全隐患。因此，上述蒸汽锅炉不能满足用户广泛而多方面的需求，不适应时代低碳、环保、节能、安全、高效的发展理念。

技术实现要素：

本发明的目的在于提出一种常压蒸汽发生方法及常压蒸汽伺服机组，不仅用水少、产汽快、温度高，而且能够提高蒸发量，从而减少投资，节省能源。

为达此目的，本发明采用以下技术方案：

一种常压蒸汽发生方法，包括以下步骤：

A、制热缸体内与大气连通，在制热缸体内，低温水经过密闭的内径小于0.15米的低温水换热管，加热成饱和水；

B、饱和水经过密闭的内径小于0.15米的饱和水换热管，加热成饱和蒸汽；

C、饱和蒸汽经过密闭的内径小于0.15米的过热换热管内，加热成过热蒸 汽。

制热缸体内以有机热载体为介质。

步骤A之前还包括以下步骤：

冷水在预热缸体内经空气源热泵系统预热，成为低温水。

一种常压蒸汽伺服机组，包括进水管、第一阀门、蒸发泵、单向阀、蒸发泵出水管、制热缸体、呼吸阀、低温水换热管、饱和水换热管、过热换热管、液位计、蒸汽温度探头、蒸汽压力探头、PLC电控系统、电加热装置和油温探头，其中，

进水管、第一阀门、蒸发泵、单向阀、蒸发泵出水管、低温水换热管、饱和水换热管和过热换热管依次连接，低温水换热管、饱和水换热管和过热换热管的内径都小于0.15米，低温水换热管、饱和水换热管和过热换热管从下到上依次位于制热缸体内，制热缸体与低温水换热管、饱和水换热管和过热换热管之间以有机热载体为介质；

液位计安装在饱和水换热管段，过热换热管伸出制热缸体的一端开设有蒸汽出口，蒸汽温度探头和蒸汽压力探头安装在蒸汽出口，蒸汽温度探头和蒸汽压力探头与PLC电控系统连接，蒸汽温度探头用于向PLC电控系统发送蒸汽的温度信号，蒸汽压力探头用于向PLC电控系统发送蒸汽的压力信号，PLC电控系统与蒸发泵和电加热装置连接，PLC电控系统用于通过控制蒸发泵和电加热装置动作来控制蒸发量；

呼吸阀安装在制热缸体，呼吸阀用于连通制热缸体内部和大气；

电加热装置伸入制热缸体内部，电加热装置用于加热有机热载体，油温探头伸入制热缸体内部，油温探头用于检测有机热载体的温度。

还包括补水泵、第二阀门、补水联通管、蒸发器、连通管、压缩机、压缩机出管、冷凝器、预热缸体、干燥过滤器、膨胀阀、液位探头和温度探头，其中，

补水泵、第二阀门和补水联通管依次连接，补水联通管与预热缸体连接，蒸发器与压缩机之间通过连通管连接，压缩机与冷凝器之间通过压缩机出管连接，冷凝器位于预热缸体内部，冷凝器的另一端通过干燥过滤器和膨胀阀与蒸发器连接，液位探头和温度探头伸入预热缸体，压缩机中充满压缩机工质；

预热缸体与进水管连接，预热缸体用于向进水管送水；

PLC电控系统与补水泵连接，PLC电控系统用于通过控制补水泵动作来控制蒸发量。

还包括底座、外壳、通风百叶窗和触摸操作屏，其中，外壳位于底座上，通风百叶窗和触摸操作屏安装在外壳上，触摸操作屏与PLC电控系统连接，触摸操作屏用于实现操作控制PLC电控系统。

还包括保温隔热层，保温隔热层位于制热缸体外围。

呼吸阀是防爆呼吸阀。

采用了本发明的技术方案，机组结构简单，实现手段容易，体积小，清洁环保，无任何排放，能够实现在用水量不变的情况下，提高蒸发量及温度，从而节省能源消耗、减少运行成本和综合投资。

附图说明

图1是本发明具体实施方式中常压蒸汽伺服机组的结构示意图。

图2是本发明具体实施方式中蒸汽发生的流程图。

具体实施方式

下面结合附图并通过具体实施方式来进一步说明本发明的技术方案。

本发明技术方案的主要思想是在有机热载体为介质的制热缸体内，低温水经蒸发泵和单向阀进入在密闭的内径小于0.15m的低温水换热管内，迅速加热 至饱和水，然后饱和水进一步在密闭的内径小于0.15m的饱和水换热管内，进行高温加热处理，从而完成从饱和水至饱和蒸汽的过程，饱和蒸汽在内径小于0.15m的过热换热管内再继续加温，从而产生过热蒸汽，经蒸汽出口排出。在制热缸体内装有电加热装置，供给有机热载体热量。制热缸体装有防爆呼吸阀，与大气联通，属于常压设备。

图1是本发明具体实施方式中常压蒸汽伺服机组的结构示意图。如图1所示，该常压蒸汽伺服机组包括蒸汽出口1、外壳2、电加热装置3、防爆呼吸阀4、过热换热管5、有机热载体6、油温探头7、制热缸体8、预热缸体9、液位探头10、温度探头11、蒸发器12、连通管13、膨胀阀14、干燥过滤器15、压缩机工质16、压缩机17、第二阀门18、补水泵19、补水联通管20、压缩机出管21、冷凝器22、进水管23、第一阀门24、蒸发泵25、单向阀26、蒸发泵出水管27、低温水换热管28、饱和水换热管29、液位计30、底座31、通风百叶窗32、PLC电控系统33、触摸操作屏34、蒸汽温度探头35、蒸汽压力探头36和保温隔热层37。

其中，进水管、第一阀门、蒸发泵、单向阀、蒸发泵出水管、低温水换热管、饱和水换热管和过热换热管依次连接，低温水换热管、饱和水换热管和过热换热管的内径都小于0.15米，低温水换热管、饱和水换热管和过热换热管从下到上依次位于制热缸体内，制热缸体与低温水换热管、饱和水换热管和过热换热管之间以有机热载体为介质，液位计安装在饱和水换热管段，过热换热管伸出制热缸体的一端开设有蒸汽出口，蒸汽温度探头和蒸汽压力探头安装在蒸汽出口，蒸汽温度探头和蒸汽压力探头与PLC电控系统连接，蒸汽温度探头用于向PLC电控系统发送蒸汽的温度信号，蒸汽压力探头用于向PLC电控系统发送蒸汽的压力信号，PLC电控系统与蒸发泵和电加热装置连接，PLC电控系统用于通过控制蒸发泵和电加热装置动作来控制蒸发量，防爆呼吸阀安装在制热缸体，防爆呼吸阀用于连通制热缸体内部和大气，电加热装置伸入制热缸体内部，电加热装置用于加热有机热载体，油温探头伸入制热缸体内部，油温探 头用于检测有机热载体的温度。

补水泵、第二阀门和补水联通管依次连接，补水联通管与预热缸体连接，蒸发器与压缩机之间通过连通管连接，压缩机与冷凝器之间通过压缩机出管连接，冷凝器位于预热缸体内部，冷凝器的另一端通过干燥过滤器和膨胀阀与蒸发器连接，液位探头和温度探头伸入预热缸体，压缩机中充满压缩机工质，预热缸体与进水管连接，预热缸体用于向进水管送水，PLC电控系统与补水泵连接，PLC电控系统用于通过控制补水泵动作来控制蒸发量。

外壳位于底座上，通风百叶窗和触摸操作屏安装在外壳上，触摸操作屏与PLC电控系统连接，触摸操作屏用于实现操作控制PLC电控系统。保温隔热层位于制热缸体外围。也即底座31上设有外壳2，外壳2上设有通风百叶窗32和触摸操作屏34，其它部件除补水泵19和蒸发泵25系统全部在底座31之上外壳2内部。冷水经补水泵19、第二阀门18和补水联通管20进入预热缸体9预热，预热缸体9上装有液位探头10和温度探头11，预热缸体9内装有空气源热泵系统的冷凝器22。

图2是本发明具体实施方式中蒸汽发生的流程图。如图2所示，该蒸汽发生流程包括以下步骤：

步骤101、冷水在预热缸体内经空气源热泵系统预热，成为低温水。

其中空气源热泵系统工作过程是：压缩机工质16经蒸发器12吸收环境的热量，变成高温低压的气体，低温低压的压缩机工质16经连通管13进入压缩机17压缩，变成高温高压的气体，然后在冷凝器22内放出热量，将热量交换给预热缸9内的水，压缩机工质16变为低温高压的汽液混合体，然后经干燥过滤器15和膨胀阀14，变为低温低压的气体进入蒸发器12，通过蒸发器12再从环境吸收热量，如此反复，给水加热。

步骤102、制热缸体内与大气连通，在制热缸体内，低温水经过密闭的内径小于0.15米的低温水换热管，加热成饱和水。

步骤103、饱和水经过密闭的内径小于0.15米的饱和水换热管，加热成饱和蒸汽。

步骤104、饱和蒸汽经过密闭的内径小于0.15米的过热换热管内，加热成过热蒸汽。

具体步骤是预热缸体9的低温水经进水管23、第一阀门24进入蒸发泵25，然后经单向阀26、蒸发泵出水管27进入以有机热载体6为介质的制热缸体8内的内径小于0.15m低温水换热管28，变成饱和水，进入内径小于0.15m饱和水换热管29，进一步加热变成饱和蒸汽，饱和蒸汽进入内径小于0.15m过热换热管5，再加热变成过热蒸汽，经蒸汽出口1排出。

在饱和水换热管段29装有液位计30，在蒸汽出口1装有蒸汽温度探头35和蒸汽压力探头36，以检测蒸汽的温度、压力。蒸汽的温度压力信号反馈给PLC电控系统33，以控制补水泵19、蒸发泵25、电加热装置3等动作控制蒸发量。

制热缸体8装有呼吸阀4，与大气联通，属于常压设备。有机热载体6通过电加热装置3提供热源，通过油温探头7检测油温。制热缸体8设保温隔热层37。PLC控制系统33在外壳2内单独隔离，操作控制通过外壳2上的触摸操作屏34完成。

制热缸体8与大气联通，饱和水及蒸汽在内径小于0.15m的换热管道内流动，不储存，是一种常压的设备，不属于压力容器。

本具体实施方式结构合理，布置紧凑，利用电能激发有机热载体油，对内径小于0.15m的换热管道内的水快速连续加热，产生蒸汽。具有制热速度快、热效率高，运行稳定、安全可靠，清洁高效等特点，为用户带来了经济效益的同时，也为社会节能减排、低碳经济带来了不菲的社会效益。

以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉该技术的人在本发明所揭露的技术范围内，可轻易想到的变 化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应该以权利要求的保护范围为准。